(57)【要約】【課題】  荷電ビーム描画装置の正常性を維持することを可能にする荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法および荷電ビーム描画装置を提供する。【解決手段】  試料上に荷電ビームを照射して所望パターンを描画する荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法であって、あらかじめ準備されたレイアウト情報と描画条件を描画回路に入力し、その結果、出力される描画回路の処理結果データを回収するステップと、回収した描画回路の処理結果データを正解データと比較し、描画回路の診断を行うステップを有することを特徴とする荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法およびこの機能を有する荷電ビーム描画装置。【選択図】図１
2007324229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料上に荷電ビームを照射して所望パターンを描画する荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法であって、
あらかじめ準備されたレイアウト情報と描画条件を描画回路に入力し、その結果、出力される描画回路の処理結果データを回収するステップと、
回収した前記描画回路の処理結果データを正解データと比較し、前記描画回路の診断を行うステップを有することを特徴とする荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法。
【請求項２】
前記あらかじめ準備されたレイアウト情報と描画条件は、
前記描画回路の内部構成に沿って設計された描画回路異常検知専用のレイアウト情報と描画条件であることを特徴とする請求項１記載の荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法。
【請求項３】
前記正解データは、あらかじめ実行された描画回路の処理結果データであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法。
【請求項４】
前記あらかじめ準備されたレイアウト情報と描画条件を描画回路に入力し、その結果、出力される描画回路の処理結果データを回収するステップと、
前記回収した前記描画回路の処理結果データを正解データと比較し、前記描画回路の診断を行うステップは、
定期的に行われることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法。
【請求項５】
試料上に荷電ビームを照射して所望パターンを描画する荷電ビーム描画装置であって、
あらかじめ準備されたレイアウト情報と描画条件を描画回路に入力し、その結果、出力される描画回路の処理結果データを回収する機能と、
回収した前記描画回路の処理結果データを正解データと比較し、前記描画回路を診断する機能を有することを特徴とする荷電ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩ等のパターンをマスクやウェーハ等の試料上に描画する荷電ビーム描画装置に係わり、特に荷電ビーム描画装置の正常性を保つ荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法および荷電ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィー技術は、半導体プロセスの中でも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度原画パターン（レチクル或いはマスクともいう）が必要となる。荷電ビームの中でも電子ビームを用いた電子ビーム（電子線）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。
【０００３】
電子ビーム描画装置の描画に先立ち、描画されるパターンの基となる半導体集積回路のレイアウトが設計され、レイアウトデータ（設計データ）が生成される。そして、このレイアウトデータが変換され、電子ビーム描画装置用の内部制御フォーマットデータが生成される。さらに、描画回路において内部制御フォーマットデータは電子ビーム描画装置のフォーマットの図形データに変換される。この図形データが、一定の描画条件に基づいて、試料上に描画される。
【０００４】
図８は、従来の可変成形型電子ビーム描画装置の動作を説明する概念図である。
可変成形型電子ビーム描画装置（ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ）描画装置）における第１のアパーチャ７００には電子ビームを成形するための矩形、例えば長方形の開口７０２が形成されている。また、第２のアパーチャ７０４には、第１のアパーチャの開口７０２を通過した電子ビームを所望の矩形形状に成形するための、例えば、矢印状の可変成形開口７０６が形成されている。荷電粒子ソース７０８から照射され、第１のアパーチャの開口７０２を通過した電子ビーム７１０は、ビーム寸法可変用偏向器（図示せず）により偏向され、第２のアパーチャ７０４の可変成形開口７０６の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料７１２に照射される。すなわち、第１のアパーチャ７００の開口７０２と第２のアパーチャ７０４の可変成形開口７０６との両方を通過できる矩形形状がＸ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料７１２の描画領域に描画される。第１のアパーチャ７００の開口７０２と第２のアパーチャ７０４の可変成形開口７０６との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形ビーム方式という。
【０００５】
このような、可変成形ビームを用いる方法は、円形断面ビームを用いる場合に比べて露光回数を減らすことが出来るため、スループットが増大するという利点がある。
そして、スループットを増大させる技術として、ステージ連続移動方式も提案されている。この技術は、試料の載ったステージを停止させずに描画を進める方式である。この方式によれば、描画可能領域の描画中はステージを停止させる従前のステップ＆リピート方式に比べ、ステージの移動に伴う露光を行わない時間が削減することが可能となる。
さらに、ベクタ走査方式という、描画する領域をサブフィールドとよばれる小領域に分割し、描画の必要な部分のみに可変成形ビームを偏向照射する方式も提案されている。この方式によれば、従前の１次元走査方式のように描画の不必要な部分にオフしたビームを走査する動作がなくなるため、やはり、スループットの増大を図ることができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２８４３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、電子ビーム描画技術においては、スループットの増大や、描画の解像度の向上などの改善が図られてきた。そして、このような描画技術の改善と共に重要となるのが、電子ビーム描画装置の正常性の維持管理である。すなわち、電子ビーム描画装置の異常を見過ごしたまま、マスクの描画を続行すると、描画されたマスクの描画エラー（パターンエラー）がマスク欠陥装置によって発見されるまで、異常マスクを生産し続けることにより、多大な損害を被ることになる。
ユーザーが設計した通りのパターンが試料上に描画されない描画エラー（パターンエラー）を生じさせる主要な原因のひとつとして、描画回路における処理異常がある。すなわち、描画回路を構成する回路基板や素子の不具合・動作不良等により、描画回路から正常な出力（処理結果）が得られない場合である。
もっとも、実際にマスクを描画して描画エラーの有無を検査する以外に、描画回路に生じている異常を把握する有効な手段がなく、常に電子ビーム描画装置の正常性を維持していることが困難であるという問題があった。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、荷電ビーム描画装置の正常性を維持することを可能にする荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法および荷電ビーム描画装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の荷電ビーム描画装置の描画エラー診断方法は、
試料上に荷電ビームを照射して所望パターンを描画する荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法であって、
あらかじめ準備されたレイアウト情報と描画条件を描画回路に入力し、その結果、出力される描画回路の処理結果データを回収するステップと、
回収した描画回路の処理結果データを正解データと比較し、描画回路の診断を行うステップを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様の荷電ビーム描画装置は、
試料上に荷電ビームを照射して所望パターンを描画する荷電ビーム描画装置であって、
あらかじめ準備されたレイアウト情報と描画条件を描画回路に入力し、その結果、出力される描画回路の処理結果データを回収する機能と、
回収した描画回路の処理結果データを正解データと比較し、描画回路を診断する機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、荷電ビーム描画装置の正常性を維持することを可能にする荷電ビーム描画装置の描画回路の自己診断方法および荷電ビーム装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る荷電ビーム描画装置の描画回路の自己診断方法および荷電ビーム装置の実施の形態につき、電子ビーム描画装置を例として添付図面に基づき説明する。
【００１１】
[実施の形態１]
（電子ビーム描画装置）
図２に本実施の形態に係る電子ビーム描画装置の概略構成図を示す。
電子ビーム描画装置２００は、描画部２０２と、この描画部２０２の描画動作を制御する描画制御部２０４から構成されている。そして、電子ビーム描画装置２００内には描画される半導体集積回路のレイアウトデータ２０６（設計データ）が入力され記憶されている。
【００１２】
描画部２０２には、試料室２０８内にマスク等の試料２１０を載置したステージ２１２が収容されている。ステージ２１２は、描画制御部２０４によって、Ｘ方向（紙面左右方向）およびＹ方向（紙面表裏方向）に駆動される。
【００１３】
試料室２０８の上方には、電子ビーム光学系２１４が設置されている。電子ビーム光学系２１４は、電子銃２１６、各種レンズ２１８、２２０、２２２、２２４、２２６、ブランキング用偏向器２２８、ビーム寸法可変用偏向器２３０、ビーム走査用の主偏向器２３２、ビーム走査用の副偏向器２３４、及び可変成形ビームで描画するための、ビーム成形用の第１のアパーチャ２３６、第２のアパーチャ２３８などから構成されている。  
【００１４】
実際の描画にあたっては、電子銃２１６から発せられる電子ビームをビーム寸法可変用偏向器２３０及びビーム成形用の第１のアパーチャ２３６、第２のアパーチャ２３８により、ビーム形状を可変に制御し、ベクタ走査方式（２次元走査方式）およびステージ連続移動方式により描画処理する。
【００１５】
ここで、図３の本実施の形態で採用されるベクタ走査方式及びステージ連続移動方式の描画方法の説明図を用いて、描画処理について説明する。まず、試料３００上の描画すべきパターン３０２は短冊状のフレーム３０４と呼ばれる領域に分割され、フレーム３０４を更にサブフィールド３０６と呼ばれる領域に分割し、その内部を必要な部分のみ、図２の第１のアパーチャ２３６、第２のアパーチャ２３８により成形された可変成形ビーム３０８を偏向して描画するものである。この時、ステージ２１２（図２）を連続移動させながら描画処理が行われる。上述したように、１次元走査方式のように、描画の不必要な部分にもビームをオフして走査する動作がないので、描画速度が速くなりスループットが向上する。この時、主偏向器２３２および副偏向器２３４（図２）の２段の偏向器が用いられ、サブフィールド３０６の位置決めは偏向制御演算回路部２５８より送られる主偏向位置データに従って主偏向器２３２（図２）で行い、サブフィールド３０６の描画は同じく偏向制御演算回路部２５８より送られる副偏向位置データ、ショットサイズデータに従って副偏向器２３４で行われる。
【００１６】
１つのサブフィールド３０６の描画が終了すると、次のサブフィールド３０６の描画に移る。さらに複数のサブフィールド３０６の集合であるフレーム３０４の描画が終了したら、Ｘ方向に連続移動していたステージ２１２（図２）を、Ｙ方向にステップ移動させ、上記処理を繰り返して各フレーム領域を順次描画するようになっている。ここで、フレーム３０４は、主偏向器２３２（図２）の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、サブフィールド３０６は副偏向器２３４（図２）の偏向幅で決まる単位描画領域である。
【００１７】
次に、図２を用いて、描画部２０２の描画処理を制御する描画制御部２０４について説明する。描画制御部２０４は、制御計算機２５０と描画回路２５２によって構成される。
レイアウトデータ２０６は制御計算機２５０内の処理により本電子ビーム描画装置固有の内部制御フォーマットデータへと変換される。この時サブフィールド３０６の領域が作成される。その後内部制御フォーマットデータは描画パラメータファイル１１４と共に描画回路２５２へと渡される。
内部制御フォーマットデータ１１２（図１）は、所定のパターンを含むレイアウトデータが、電子ビーム描画装置用のデータに変換されたものである。具体的には、例えば、所定のパターンを含むフレーム３０４（図３）およびサブフィールド３０６（図３）を特定する主偏向位置データ、サブフィールド（図３）内での各パターン図形の描画位置を特定する副偏向位置データである。
【００１８】
また、描画パラメータファイル１１４（図１）は、描画回路１１１で適用される描画条件である。描画パラメータファイルを構成するパラメータは、具体的には、例えば、図形データ演算回路部２５４にて用いられるパターン図形分割パラメータ、照射量制御回路部２５６にて用いられる近接効果補正係数、かぶり補正係数、偏向制御演算回路部２５８にて用いられる主偏向歪み補正係数、副偏向歪み補正係数等である。
描画回路２５２を構成する図形データ演算回路部２５４にてパターン図形分割パラメータに従って内部制御フォーマットデータ中のユーザーが任意のサイズ／形状を指定することのできるパターン図形３０７から、一回の可変成形ビーム３０８の照射により試料表面上に照射可能なサイズ／形状へと分割される。照射量制御回路部２５６は図形データ演算回路部２５４にて分割されたパターン図形３０７一つ一つに対して試料により正確なパターンを描画するために行われる近接効果補正／かぶり効果補正等の結果から算出される照射時間を付加し、偏向制御演算回路部２５８は照射量制御回路部２５６の出力結果（処理結果）と主偏向歪み補正係数、副偏向歪み補正係数等の補正係数から描画部２０２を制御するための制御データを生成する。図形データ演算回路部２５４、照射量制御回路部２５６および偏向制御演算回路部２５８は、さらに機能に応じた複数の回路に分割されている。
これら描画回路はそれぞれの回路で行われた処理結果データを一時的に保存するメンテナンスメモリと呼ばれるメモリを有している。
レイアウトデータと描画パラメータを指定することにより、回路が正常であれば、描画回路の動作は常に同一になり、その処理結果も同一になる、逆に同一でなければ、異常であることになる。また、処理結果は、レイアウトデータと描画パラメータを用いてシミュレーションで求めることも出来る（シミュレーション結果データ）。
【００１９】
そして、後に詳述するように、本実施の形態の電子ビーム描画装置２００は、荷電ビーム描画装置の正常性を維持することを可能にする電子ビーム描画装置の描画回路の自己診断機能を有することを特徴としている。
【００２０】
（描画回路自己診断方法）
次に、本実施の形態に係る電子ビーム描画装置の描画回路自己診断方法について記述する。
本実施の形態に係る電子ビーム描画装置の描画回路自己診断方法は、あらかじめ準備されたレイアウト情報と描画条件を描画回路に入力し、その結果、出力される描画回路の処理結果データを回収するステップと、回収した描画回路の処理結果データを事前に同じレイアウトデータを加工し、同じ描画条件で描画回路に流して出力された正常性の確認されている正解データと比較し、描画回路の診断を行うステップを有することを特徴とする。
【００２１】
図１は、本実施の形態の描画回路自己診断方法を実現する描画回路自己診断機能の動作図である。
描画回路自己診断機能は、回路診断準備モジュール１０２、回路診断モジュール１０６の２つのモジュールから構成される。このように、描画回路自己診断機能を２つのモジュールに分けることによって、各モジュールの役割を明確化し、描画回路自己診断の簡易化を図っている。
ここで、回路診断準備モジュール１０２は、描画回路自己診断機能の本体である回路診断モジュール１０６を実行するための準備をユーザー１００からの命令に従い自動的に行うモジュールである。また、回路診断モジュール１０６の描画回路自己診断結果を出力する機能も有する。
そして、描画回路自己診断機能の本体である回路診断モジュール１０６は、ユーザー１００により選択されたレイアウトデータを使って、ユーザーが所望する箇所における描画回路の処理結果データ（メンテナンスメモリデータ１１８）の回収を行い、描画回路の異常の有無を診断するモジュールである。入力データであるレイアウトデータには、様々なフォーマットが存在するが、本描画回路自己診断機能による描画回路の自己診断処理はそれらフォーマットの種別に依存しない。
これらの描画回路自己診断機能は、具体的には、図２に示す、描画制御部２０４内の制御計算機２５０に格納されたソフトウェア、あるいはソフトウェアと描画制御部２０４に設けられたハードウェアとの組み合わせによって実行される。
【００２２】
この描画回路自己診断機能を用いた描画回路の自己診断方法の概要を、図１を用いて説明する。
ユーザー１００が描画回路の自己診断を実行しようとする場合、ユーザー１００は、まず始めに、回路診断準備モジュール１０２に対し、描画回路自己診断の実行命令が送られる。ユーザー１００は、回路診断準備モジュール１０２が表示した描画回路診断に用いるレイアウトデータを指定する。回路診断モジュール１０６は、描画回路１１１を起動してこのレイアウトデータを流し、ユーザー１００に指定された箇所の座標で回路処理を停止することにより、正解データと比較するためのメンテナンスメモリデータ１１８の回収が可能となる。このようにして、得られたメンテナンスメモリデータ１１８と、事前に同一のレイアウトデータを描画回路に流し、その正常性を確認して保存されている描画回路の処理結果データ（事前実行済描画回路処理結果データ１３０）を正解データとして比較を行う。これにより、描画回路１１１の正常性の診断が可能となる。そして、この比較結果をレポートファイル１２２に編集し、記憶させるとともに、ユーザー１００へ報告する。
なお、上記描画回路診断においては、必ずしも実際の試料に描画する必要はなく、描画回路のみを起動させるいわゆる空描画によって行なわれてもかまわない。
また、上記正解データの正常性の確認は、例えば、正解データを取得した際に描画したマスクを、マスク欠陥検査で異常が生じていないか調べること、あるいは、シミュレーションの結果データ比較すること等によって行なうことが可能である。
【００２３】
続いて、回路診断準備モジュール１０２の動作ステップについて、図４を用いて詳細に説明する。
まず、ユーザー１００は、描画回路の自己診断を実行しようとする場合、回路診断準備モジュール１０２に描画回路自己診断を行う実行命令を発する。回路診断準備モジュール１０２は、ユーザー１００の実行命令を受けて、制御計算機２５０（図２）内の作業ディレクトリの空き容量チェックなどのシステム初期化を行う（Ｓ４０２）。
次に、回路診断準備モジュール１０２は、ユーザー１００に描画回路自己診断用に既に登録された正解データを持つレイアウトデータを一覧表示する（Ｓ４０４）。
ここで描画回路自己診断に用いられるレイアウトデータは、そのデータフォーマット形式やパターンにおいて特に限定されるものではないが、描画回路の自己診断用として適切なレイアウトデータであることが望ましい。すなわち、電子ビーム描画装置の限界条件を備えたパターンから構成されたレイアウトデータや、過去に描画エラーが発生したパターンを含むレイアウトデータであることが、描画回路自己診断の感度があがるため望ましい。
次に、ユーザー１００は表示された登録済みの正解データ一覧から、使用するレイアウトデータを選択する（Ｓ４０６）。
次に、回路診断モジュール１０６に対して、起動指示を発する（Ｓ４１８）。
最後に、回路診断モジュール１０６の実行結果を読み取りディスプレイに表示して（Ｓ４２０）、動作を終了する（Ｓ４２２）。
【００２４】
続いて、回路診断モジュール１０６の動作ステップについて、図５を用いて詳細に説明する。
まず、回路診断準備モジュール１０２の指示に従いユーザー１００が選択したレイアウトデータをもとに、描画回路に描画条件を与える描画パラメータとレイアウト情報を与える内部制御フォーマットデータ（あわせて評価データとも称する）を作成する（Ｓ５０２、Ｓ５０４）。また既に制御計算機２５０や外部ストレージ等に内部制御フォーマットデータ１１２や描画パラメータ１１４がある場合は、それを直接回路診断モジュール１０６の入力データとすることも可能である。
回路診断準備モジュール１０２は内部制御フォーマットデータ１１２を作成する際にデータ内部に記録されている各パターンの位置座標の調査を行い、以前に内部制御フォーマットデータを流して正解データである事前実行済描画回路処理結果データ１３０（図１）を作成した際の描画回路停止座標ないしはユーザーが指定した座標のパターンよりも前に描画する部分のデータを抜き出す。このような処理を行うことによって、任意の座標付近で描画回路の処理を停止し、描画回路のメンテナンスメモリより描画回路処理結果データであるメンテナンスメモリデータ１１８を得る。
【００２５】
次に、内部制御フォーマットデータの作成（Ｓ５０４）が終了したら、回路診断モジュール１０６は描画回路１１１を初期化する（Ｓ５０６）。
初期化後に、評価データである描画パラメータファイルと内部制御フォーマットデータのセット（Ｓ５０８）を行い、描画回路１１１を起動する（Ｓ５１０）。
そして、描画パラメータファイルと内部制御フォーマットデータが描画回路１１１に流れたら、描画回路１１１のメンテナンスメモリデータ１１８を回収する（Ｓ５１２）。このメンテナンスメモリデータ１１８は、あらかじめ入力された停止座標付近で描画処理を止めているため、事前に取得された事前実行済描画回路処理結果データ１３０（図１）と同一箇所におけるメンテナンスメモリデータである。ここで、メンテナンスメモリデータ１１８を保管するメンテナンスメモリは、描画回路１１１に包含される図形データ演算回路部２５４、照射量制御演算回路部２５６、偏向制御演算回路部２５８（図２）を構成する複数の回路毎に設けるのが通常であり、夫々の回路基板での処理結果データを一時的に保管する。
【００２６】
メンテナンスメモリデータ１１８の回収が終わると、回路診断モジュール１０６は、正解データである事前実行済描画回路処理結果データを取得する（Ｓ５１３）。この事前実行済描画回路処理結果データは、以前にレイアウトデータを流した際の処理結果データが回収されたものであるため、比較するメンテナンスメモリデータ１１８と同一データフォーマットである。
次に、回収されたメンテナンスメモリデータ１１８と正解データである事前実行済描画回路処理結果データを比較（Ｓ５１６）する。そして、その比較結果をユーザーが容易に把握できるように、レポートファイルを作成し（Ｓ５１８）、動作を終了する（Ｓ５２２）。レポートファイルには、描画回路１１１を構成する回路基板ごとの個々のデータ比較結果が出力され、万が一比較結果に相違が見られた場合は、その回路基板に異常があることをユーザーに通知する。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、指定された箇所の座標で回路処理を停止してメンテナンスメモリデータを回収することとした。このような方法は、得られる描画回路の処理結果データ量に対し、メンテナンスメモリの容量が小さいときは特に有効である。もっとも、途中で回路処理を停止することは必ずしも必要ではなく、メンテナンスメモリの容量が描画回路の処理結果データ量よりも相対的に多い等の場合は、途中で止めることなく描画処理を実行することを排除するものではない。
【００２８】
また、特定の箇所のメンテナンスメモリデータ１１８の回収方法についても、上記の回路診断準備モジュール１０２による指定座標との比較によるデータの抜き出し以外にも、特定のサブフィールド及びパターン図形数までのデータを抜き出す方法や、回路診断モジュール１０６にて指定座標または特定のサブフィールド及びパターン図形数で描画回路自身が停止するように特定の描画パラメータをセットする方法や描画回路のメンテナンスメモリの内容を逐次監視し、指定の座標ないしは特定のサブフィールド及びパターン図形数まで処理が達したことを確認後、即座に描画回路の処理を強制的に停止する方法もある。
【００２９】
また、本実施の形態においては、描画回路の処理結果データを、描画回路内に設けられたメンテナンスメモリにメンテナンスメモリデータ１１８として保管する態様を記述した。しかしながら、描画回路の処理結果データの保管方法は必ずしもこの態様に限られるわけではなく、例えば、描画装置以外の記憶装置にすべての回路基板での処理結果データを一括して保管する形態であっても構わない。
【００３０】
また、評価するパターンが多重描画によって描画されていた場合には、複数の描画に関するメンテナンスメモリデータ１１８の回収および正解データとの比較を一回の処理で行うことも考えられる。ここで、多重描画とは、電子ビームの成形や位置決め時のランダム誤差や系統誤差を低減してマスク描画精度を保証する技術であり、具体的には、描画領域を微少量ずらしながら同一パターンを複数回描画することをいう。
【００３１】
本実施の形態においては、特に可変成形ビーム方式・ベクタ走査方式・ステージ連続移動方式の電子ビーム描画装置において有効であるため、この場合について記述した。しかしながら、ステップ＆リピート方式等を適用する電子ビーム描画装置においても有効であるため、本実施の形態は、可変成形ビーム方式・ベクタ走査方式・ステージ連続移動方式の電子ビーム描画装置に限られるわけではない。
また、電子ビーム描画装置が扱うレイアウトデータには様々なデータフォーマットが存在するが本実施の形態はそれらデータフォーマットの種別に対して動作は依存しない。
【００３２】
（効果）
従来技術では、描画回路に生じている異常を把握する有効な手段がなく、常に電子ビーム描画装置の正常性を維持することが困難であった。
本実施の形態によれば、あらかじめ、準備された描画回路評価に適したパターンについての評価データを用いて、得られたメンテナンスメモリデータを、あらかじめ正常と確認されている、メンテナンスメモリから回収された事前実行済描画回路処理結果データと自動的に比較することにより、描画回路の異常の有無を迅速に評価することができる。また、描画回路を構成するそれぞれの回路から出力されるメンテナンスメモリデータを検証する。したがって、異常があった場合も、その異常が具体的にどの回路基板に生じているかまで特定することが可能となるため、異常対策も迅速に行うことが可能となる。
また、実際の描画エラーが描画後の試料の検査によって発見される前に描画回路の異常を検知できるため、迅速な装置異常の診断が可能になり、例え、装置に異常が生じたとしても損害の量を抑えることが可能になる。
以上のように描画回路自己診断を行うことによって、電子ビーム描画装置の正常性を維持することを可能にする電子ビーム描画装置の描画回路自己診断方法および電子ビーム描画装置を提供することが可能となる。
【００３３】
[実施の形態１の変形例１]
次に、実施の形態１の変形例１について説明する。回収したメンテナンスメモリデータを、事前に準備されていた事前実行済描画回路処理結果データ１３０（図１）を正解データとしてとしてではなく、シミュレーション結果データ１２０（図１）を正解データとして用意し比較する点で実施の形態１と異なっている。
図６は本変形例における回路診断モジュール１０６の動作ステップの説明図である。
ユーザー１００は、あらかじめ所望のパターンの位置、すなわち、描画回路処理を停止したい位置座標を入力しておく。そして、回路診断モジュール１０６は、選択された評価データをセット（Ｓ５０８）する際に、あらかじめユーザー１００によって指定された停止座標位置近辺で描画回路処理が停止するようレイアウトデータを切り出す。
メンテナンスメモリデータ１１８を回収するステップ（Ｓ５１２）までは、実施の形態１と同様であるので省略する。
メンテナンスメモリデータ１１８回収（Ｓ５１２）後、回路診断モジュール１０６は、ユーザーに選択されたレイアウトデータをもとに、正解データを作成するため、描画回路１１１における描画処理のシミュレーションを実行する（Ｓ５１４）。この際、シミュレーションはメンテナンスメモリデータ１１８との比較に最低限必要なメンテナンスメモリのサイズに合わせ、かつ指定された停止座標位置近辺で処理が停止するように回路診断準備モジュール１０２にてレイアウトデータまたは内部制御フォーマットデータのうち必要な部分を抜き出す。そして、描画回路１１１を構成する回路の出力のシミュレーション結果データを、実際のメンテナンスメモリデータ１１８と同一データフォーマットで出力する。次に、回収されたメンテナンスメモリデータ１１８とシミュレーション結果データを比較する（Ｓ５１６）。
その後、比較結果をユーザーが容易に把握できるように、レポートファイルを作成し（Ｓ５１８）、動作を終了する（Ｓ５２０）点については実施の形態と同様である。
上記以外についての、電子ビーム描画装置および描画回路自己診断方法については、実施の形態１と同様であるので記載を省略する。
【００３４】
このように、シミュレーション結果データを正解データとする場合は、描画回路自己診断の都度、あらかじめ準備されたレイアウトデータ内であれば、任意のパターンを使って正解データを作成することができる。したがって描画回路２５２の動作仕様に従ったホワイトテスト用のレイアウトや以前に描画回路２５２の異常に起因して発生した描画エラーを引き起こしたパターンなど様々なバリエーションのレイアウトを用いることで描画回路の異常検知精度を高める。
なお、正解データを得るためのシミュレーションは、必ずしも、図６のようにメンテナンスメモリデータ回収後に行なわれなくとも、例えば描画回路起動前、あるいは起動中に並行して行なわれるものであっても構わない。
【００３５】
[実施の形態１の変形例２]
本変形例においては、レイアウト情報を与える内部制御フォーマットデータと描画条件を与える描画パラメータファイルを描画回路の内部構成に沿って設計された、すなわち内部構成や制御フローを踏まえて設計された描画回路診断用に最適化された描画回路異常検知専用のレイアウト情報と描画条件とすることを特徴とする。この特徴以外は、実施の形態１と同様であるので記述を省略する。
ここで、描画回路診断用に最適化された描画回路異常検知専用のレイアウト情報と描画条件とは、例えば、描画回路内部の処理分岐経路の全てを満遍なく通過するものや、描画回路に搭載されているメモリの全アドレスを満遍なく読み書きするものなどがある。
このような、描画回路異常検知専用のレイアウト情報と描画条件を評価データとして描画回路に流すことにより、描画回路に生ずる可能性のある問題を効率よく抽出することが可能となる。
【００３６】
[実施の形態２]
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施の形態は、後述するように定期的に描画回路自己診断を行う点以外は、実施の形態１および実施の形態１の変形例と同様であるので記述を省略する。
本実施の形態においては、描画回路診断を定期的に行うことを特徴とする。例えば、あらかじめ定めた描画回数の終了時や、あらかじめ定めた積算描画時間経過後に、予めユーザーによって準備された評価データ、すなわち、内部制御フォーマットデータおよび描画パラメータファイルを流す。そして、メンテナンスメモリデータ１１８（図１）と、正解データである事前実行済描画回路処理結果データ１３０（図１）またはシミュレーション結果データ１２０を自動的に比較することにより、描画回路の異常の有無を診断する。特に、異常を早期に発見する観点からは、１試料の描画処理毎に描画回路自己診断を行うことが好適である。
なお、描画回路自己診断は、必ずしも、電子ビーム描画装置全体が停止している時でなくとも、例えば、マスクを装置本体へのローディング中またはアンローディング中など、描画回路が動作していない時を見計らって、評価データを流すことで、電子ビーム描画装置の稼働率を落とすことなく描画回路の自己診断が可能となる。
【００３７】
このように、定期的に描画回路自己診断を行うことにより、描画回路の異常発見を確実に行うことが出来る。また、定期的な描画回路自己診断で異常が発見された場合、前回の描画回路自己診断との間に描画されたマスクの描画レポートに異常情報を付加するという運用によって、該当マスクの品質管理を強化することも出来る。さらに、描画処理毎に描画回路自己診断を行う場合には、描画エラーの生じる蓋然性の高いマスクが、診断直前のマスクのみとなるので、例え、描画回路に異常が生じた場合でも、損害を最小限にとどめることが可能となる。
【００３８】
[実施の形態２の変形例]
本発明の実施の形態２の変形例は、描画回路にエラーが生じやすい複数の異なる評価データ（内部制御ファーマットデータおよび描画パラメータファイル）あるいは評価データセットをあらかじめ準備し、これらを定期的な描画回路自己診断時に、１個あるいは１セットずつ順次流すことを特徴とする。
【００３９】
描画回路にエラーが生じやすい複数の評価データあるいは評価データセットが存在する場合、これらのすべての評価データをすべての定期的な描画回路自己診断毎に流すと、異常検知の精度を上げることが可能になることから、描画回路自己診断の観点からは望ましい。
しかし、すべての評価データを流すには時間を要し、電子ビーム描画装置の装置稼働率を落とすことになる。
そこで本実施の形態の変形例のように、描画回路にエラーが生じやすい複数の異なる評価データあるいは評価データセットをあらかじめ準備し、これらを定期的な描画回路自己診断で、１個あるいは１セットずつ順次流すことによって、装置稼働率の低下を抑制できる。そして、複数回の定期的な描画回路自己診断ですべての評価データによる診断を網羅することができ、異常検知の精度も維持することができるという効果がある。
【００４０】
[実施の形態３]
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
実施の形態３は、データパス系を２重化、すなわち、２つの同一の描画回路を電子ビーム描画装置内に有することを特徴とする。
図７は、実施の形態３の電子ビーム描画装置の概略構成図である。
図に示すように、電子ビーム描画装置２００の描画制御部２０４に、第１の描画回路７８０と第２の描画回路７９０を有することを特徴とする。
描画回路自己診断において、描画回路自己診断を第１の描画回路７８０に評価データを流し、描画回路の異常が判明したとする。その場合、もう一方の等価な第２の描画回路７９０にも同一の評価データを流して描画回路自己診断を行い、正常性が確認された場合には、第１の描画回路７８０を切り離し、第２の描画回路７９０を用いて実際のマスク描画処理を行う。
【００４１】
このように、２つの同一の描画回路を電子ビーム描画装置内に有することにより、一方に異常が判明した際に他方の描画回路を使って描画処理を行うという運用が可能となる。従って、電子ビーム描画装置の停止時間を最小化でき、電子ビーム描画装置の稼働率を最大化するという効果がある。
【００４２】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態および変形例について説明した。実施の形態および変形例の説明においては、荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法および荷電ビーム描画装置で、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされる荷電ビーム描画装置の描画回路自己診断方法および荷電ビーム描画装置等に関わる要素を適宜選択して用いることができる。
【００４３】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電ビーム描画装置の描画回路診断方法および荷電ビーム描画装置は、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施の形態１の描画回路自己診断方法を実現する描画回路自己診断機能の動作図である。
【図２】実施の形態１の電子ビーム描画装置の概略構成図である。
【図３】実施の形態１で採用されるベクタ走査方式およびステージ連続移動方式の描画方法の説明図である。
【図４】実施の形態１の回路診断準備モジュールの動作ステップのブロック図である。
【図５】実施の形態１の回路診断モジュールの動作ステップのブロック図である。
【図６】実施の形態１の変形例１の回路診断モジュールの動作ステップのブロック図である。
【図７】実施の形態３の電子ビーム描画装置の概略構成図である。
【図８】従来の可変成形型電子ビーム描画装置の動作を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  ユーザー
１０２  回路診断準備モジュール
１０６  回路診断モジュール
１１１  描画回路
１１２  内部制御フォーマットデータ
１１４  描画パラメータファイル
１１８  メンテナンスメモリデータ
１２０  シミュレーション結果データ
１３０  事前実行済描画回路処理結果データ
２００  電子ビーム描画装置
２０２  描画部
２０４  描画制御部
２０６  レイアウトデータ
２０８  試料室
２１２  ステージ
２１４  電子ビーム光学系
２１６  電子銃
２３２  主偏向器
２３４  副偏向器
２３６  第１のアパーチャ
２３８  第２のアパーチャ
２５０  制御計算機
３００  試料
３０４  フレーム
３０６  サブフィールド
３０８  可変成形ビーム
７８０  第１の描画回路
７９０  第２の描画回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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